[发明专利]一种高温环境下温度变形同步测量系统和方法

说明书

本申请涉及一种高温环境下温度变形同步测量系统和方法，该系统包括：热考核仓，用于对放置在热考核仓内的被测试件进行热考核；温度测量装置，用于测量被测试件表面多个参考点的温度信息；图像采集装置，用于采集被测试件表面的图像；处理装置，用于提取图像中多个参考点及目标点的光强信息；根据多个参考点及目标点的光强信息、多个参考点及目标点的温度信息，得到多个参考点的辐射光及反射光的强度信息及目标点的温度信息，进而根据多个目标点的温度信息，得到被测试件表面的温度场。通过本申请，分离被测试件表面的辐射光与反射光，从而得到高精度的温度场信息。

技术领域

本申请涉及测试技术领域，尤其涉及一种高温环境下温度变形同步测量系统和方法。

背景技术

在航空航天、航空发动机、核工业和金属成型等领域，许多关键结构部件常在高温环境下工作，表征材料和结构在高温下的热机械响应对于其设计至关重要。如：瞬态气动加热下的高温变形响应对于选择及设计能够承受高速飞行的材料和结构至关重要。因此，亟需发展有效评估高温结构材料力、热性能的试验手段。其中，基于数字图像的测试方法由于全场、非接触、对环境要求低等优势被广泛用于试件表面温度场测量。然而，基于数字图像的测试方法在采集数字图像时，由于高温环境使得被测试件产生热辐射，使得所采集的图像包含被测试件表面的反射信息与辐射信息，辐射信息与反射信息相互耦合大大降低了被测试件表面温度场的计算精度。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了一种高温环境下温度变形同步测量系统、方法及存储介质。

根据本申请的一方面，提供了一种高温环境下温度变形同步测量系统，所述系统包括：热考核仓，用于对放置在所述热考核仓内的被测试件进行热考核；温度测量装置，用于测量所述被测试件表面多个参考点的温度信息；图像采集装置，用于采集所述被测试件表面的图像；处理装置，用于提取所述图像中所述多个参考点及目标点各光学通道的光强信息；所述目标点为所述被测试件表面的任一点；根据所述多个参考点各光学通道的光强信息、及所述多个参考点的温度信息，得到所述多个参考点各光学通道的辐射光及反射光的强度信息；根据任一参考点各光学通道的辐射光及反射光的强度信息、所述目标点各光学通道的光强信息、及所述任一参考点的温度信息，得到所述目标点的温度信息；根据多个目标点的温度信息，得到所述被测试件表面的温度场。

在一种可能的实现方式中，所述多个参考点包括：两个参考点；所述温度测量装置，包括：两个红外测温仪，用于测量所述两个参考点的温度信息。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述多个参考点各光学通道的光强信息、及所述多个参考点的温度信息，得到所述多个参考点各光学通道的辐射光及反射光的强度信息，包括：结合光强信息与辐射光的强度信息、反射光的强度信息之间的关系，所述图像采集装置对不同光学通道的响应特性，及普朗克辐射定律，对所述多个参考点各光学通道的光强信息及所述多个参考点的温度信息进行处理，得到所述多个参考点各光学通道的辐射光及反射光的强度信息。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述多个参考点各光学通道的光强信息、及所述多个参考点的温度信息，得到所述多个参考点各光学通道的辐射光及反射光的强度信息，包括：确定所述多个参考点任一光学通道的光强信息与该光学通道的辐射光的强度信息、该光学通道的反射光的强度信息之间的关系；根据所述图像采集装置对不同光学通道的响应特性，确定同一参考点不同光学通道的反射光的强度信息之间的关系；根据所述多个参考点的温度信息，结合普朗克辐射定律，确定不同参考点各光学通道的辐射光的强度信息之间的关系；根据所述多个参考点任一光学通道的光强信息与该光学通道的辐射光的强度信息、该光学通道的反射光的强度信息之间的关系，所述同一参考点不同光学通道的反射光的强度信息之间的关系，及所述不同参考点各光学通道的辐射光的强度信息之间的关系，得到所述多个参考点各光学通道的辐射光及反射光的强度信息。